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1、建筑形体及结构布置的规则性,楼层最小地震剪力系数,抗震设防类别,建筑工程应分为以下四个抗震设防类别： 1特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程 和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。 2 重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的 建筑。简称乙类。,3 标准设防类：指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑简称丙类。 4 适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定 条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。,各抗震设防
2、类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：,1 标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达 到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。,2 重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础 的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。,3 特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震
3、设防烈度的要求确定其 地震作用。,4 适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措 施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防 烈度确定其地震作用。 注：对于划为重点设防类而规模很小的工业建筑，当改用抗震性能较好的材料且符合 抗震设计规范对结构体系的要求时，允许按标准设防类设防。,延性,结构延性：结构依靠自身的塑性变形耗散地震能量，从而减轻震害的性能。结构延性有三个层面的含义：（1）、结构总体延性。一般用结构的弹性层间位移角与弹塑性层间位移角表达。（2）、截面延性（3）构件延性。一般来说，对截面延性的要求高于对构件延性的要求，对构件延性的要求高于对结构延
4、性的要求。截面延性系数分为曲率延性系数、位移延性系数和转角延性系数。位移延性系数=结构的极限位移/结构的屈服位移；曲率延性系数=截面的极限曲率/截面的曲阜曲率；转角延性系数=截面达到极限状态时的转角u与截面开始屈服时的转角y的比值。曲率延性系数只表示某一截面的延性，而位移延性系数和转角延性系数则反应的是构件的宏观延性反应，与构件的长度有密切关系。一般认为钢筋混凝土抗震结构要求的延性系数为3-4。,延性与耗能,简单来说，延性的考察更多的是从单调加载（也可以用循环加载）中来看。他的定义是从屈服到破坏这段的变形能力，从荷载位移曲线上看，就是一条线。而耗能的考察是从循环加载的角度来看的，它是荷载位移曲
5、线包围的面积。,重力二阶效应,侧向刚度较柔的建筑物，在风荷载或水平地震作用下将产生较大的水平位移，由于结构在竖向荷载P的作用下，使结构进一步增加侧移值且引起结构内部各构件产生附加内力。这种使结构产生几何非线性的效应，称之为重力二阶效应。,重力二阶效应及结构稳定,(1)所谓重力二阶效应，一般包括两部分：一是由于构件自身挠曲引起的附加重力效应即P-效应，二阶内力与构件挠曲形态有关，一般中段大、端部为零；二是结构在水平风荷载或水平地震作用下产生侧移变位后，重力荷载由于该侧移而引起的附加效应即重力P-效应。分析表明，对一般高层建筑结构而言，由于构件的长细比不大，其挠曲二阶效应的影响相对很小，一般可以忽
6、略不计；由于结构侧移和重力荷载引起的P-被应相对较为明显，可使结构的位移和内力增加，当位移较太时甚至导致结构失稳。因此，高层建筑混凝土结构的稳定设计，主要是控制、验算结构在风或地震作用下，重力荷载产生的P-效应对结构性能降低的影响以及由此可能引起的结构失稳。,高层建筑结构只要有水平侧移，就会引起重力荷载作用下的侧移二阶效应(P-效应)，其大小与结构侧移和重力荷载自身大小直接相关，而结构侧移叉与结构侧向刚度和水平作用大小密切相关。控制结构有足够的侧向刚度，宏观上有两个容易判断的指标：一是结构侧移应满足规程的位移限制条件，二是结构的楼层剪力与该层及其以上各层重力荷载代表值的比值(即楼层剪重比)应满
7、足最小值规定。一般情况下，满足了这些规定，可基本保证结构的整体稳定性，且重力二阶效应的影响较小。对抗震设计的结构，楼层剪重比必须满足高规第3.3.13条的规定；对于非抗震设计的结构，虽然荷载规范规定基本风压的取值不得小于0.3kNm2可保证水平风荷载产生的楼层剪力不至于过小，但对楼层剪重比没有最小值规定。因此，对非抗震设计的高层建筑结构，当水平荷载较小时，虽然侧移满足楼层位移限制条件，但侧向刚度可能依然偏小，可能不满足结构整体稳定要水或重力二阶效应不能忽略。,(2)建筑抗震设计规范(CB50011-2001)第三章第3.6.3条规定：“当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10时，应计
8、人重力二阶效应的影响。”初始弯矩为该楼层地震剪力与楼层层高的乘积，即M_1=FEh；重力附加弯矩为任一楼层以上全部重力荷载与该楼层地震产生的层问位移的乘积，即M_2=P，亦称二阶弯矩，总的弯矩为：M=M_1+M_2=F_rh+P*结构由于M_2又使增加，同时又对二阶弯矩进一步增大，如此反复，对某些结构可能产生积累性的变形增大而导致结构失稳而倒塌。重力二阶弯矩与初始弯矩的比值称之为稳定系数，其值为：公式一式中G_i第j层重力荷载设计值；_第i层楼层质心处的层间位移；V_i第i层楼层地震剪力设计值；h_i第i层楼层层高。当楼层稳定系数_iO.1时，可不考虑重力二阶效应的不利影响。_i也不可能很大，
9、其上限值受到规范楼层层间(弹性或弹塑性)位移角限值控制。弹性分析时，对于钢筋混凝土结构，因为楼层层同位移角限值较严，稳定系数一般不大于0.1，多数情况下可不考虑重力二阶效应的影响。,(3)高规第5章5.4节对重力二阶效应作如下规定：1)在水平力作用下，当高层建筑结构满足下列规定时，可不考虑重力二阶效应的不利影响。剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构：公式二框结构：公式三式中EJ_d结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度，可按倒三角形分布荷载作用下结构顶点位移相等的原则，将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构件的等效侧向刚度；H房屋高度；G_i、G_j分别为第i、j楼层重力荷载设计值；h_i第i楼层
10、层高；D_i第i楼层的弹性等效侧向刚度，可取该层剪力与层间位移的比值；n结构计算总层数。2)高层建筑结构如果不满足本条1)的规定时，应考虑重力二阶效应对水平力作用下结构内力和位移的不利影响。3)高层建筑结构重力二阶效应，可采月弹性方法进行计算也可采用对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近似考虑。结构位移增大系数F_1、F_11以及结构构件弯矩和剪力增大系数，F_z、F_zi可分别按下列规定近似计算，位移计算结果仍应满足高规第4.6.3条的规定。对框架结构，可按下列公式计算：公式四对剪力墙结构、框架一剪力墙结构、筒体结构，可按下列公式计算：公式五,(4)高规第5.4.4条规定，结构整
11、体稳定应符合下列规定：1)剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构应符合下式要求公式六2)框架结构应符合下式要求：公式七高层建筑结构的稳定设计主要是控制在风荷载或水平地震作用下，重力荷载产生的二阶效应(重力P-效应)不致过大，以致引起结构的失稳倒塌。如果结构的刚重比满足本条公式(3-12)或(3-13)的规定则重力P-效应可控制在20之内，结构的稳定具有适宜的安全储备。若结构的刚重比进一步减小，则重力P-效应将会呈非线性关系急剧增长，直至引起结构的整体失稳。在水平力作用下，高层建筑结构的稳定应满足本条的规定，不应再放松要求。如不满足上述规定，应调整并增大结构的侧向刚度。当结构的设计水平力较小，如计算的楼层剪重比过小(如小于0.02)，结构刚度虽能满足水平位移限值要求，但有可能不满足稳定要求。(5)结构等效侧向刚度的近似计算结构的弹性等效侧向刚度EJ_d，可近似按倒三角形分布荷载作用下结构顶点位移相等的原则将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构件的等效侧向刚度。即：EJ_d=(11qH4)/(120_u)式中EJ_d结构的弹性等效侧向刚度；q水平作用的倒三角形分布荷载的最大值；u在最大值为q的倒三角形荷载作用下结构顶点质心的弹性水平位移；H房屋高度。,
